烟气系统的制作方法
【专利摘要】一种烟气系统，包括与锅炉连接的静电除尘器、联合风机、湿法脱硫装置和烟气排出装置；静电除尘器接收烟气，分离并捕集烟气内的尘粒，联合风机传送经除尘处理的烟气，联合风机设置有调节单元，调节单元根据烟气在传送过程中受到的阻力控制联合风机的输出功率，湿法脱硫装置包括多个浆液循环泵和盛放有浆液的吸收塔，浆液循环泵安装于吸收塔内，吸收塔入口与联合风机连接，吸收塔入口接收联合风机传送的烟气，并对烟气进行脱硫处理，烟气排出装置排放经脱硫处理后的烟气；根据烟气在传送过程中所受到的阻力控制联合风机的输出功率，调节对象单一，联合风机可迅速、准确的提供所需的输送力，维持烟气系统压力平衡防止发生爆炸，提高了使用的安全性。
【专利说明】烟气系统
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及电厂烟气脱硫工程【技术领域】，特别是涉及一种烟气系统。
【背景技术】
[0002]随着火力发电厂污染物防治技术的发展，为达到国家环保的要求，大型火力发电厂通常需建设烟气脱硫装置，锅炉燃烧产生的烟气经引风机抽出，通过烟气脱硫装置进行脱硫处理后，再由烟气排出装置排放到大气中。为克服脱硫装置的阻力，一般还需设置增压风机。
[0003]目前，引风机一般用来控制炉膛压力，增压风机用来控制增压风机入口压力，由于从锅炉出口到烟气排出装置整个烟气系统的管路特性，炉膛压力变化和增压风机入口压力变化存在一定的时间差，当烟气流量大幅变动、机组负荷变化等恶劣工况时，需同时调节串联的两种风机，调节起来复杂且反应迟缓，导致整个烟气系统压力失衡发生爆炸，安全性差。
实用新型内容
[0004]基于此，有必要针对整个烟气系统压力失衡发生爆炸，安全性差的问题，提供一种烟气系统。
[0005]一种烟气系统，包括:
[0006]与锅炉连接的静电除尘器，接收由所述锅炉提供的烟气，分离并捕集所述烟气内的尘粒；
[0007]联合风机，与所述静电除尘器连接，传送经除尘处理的烟气，所述联合风机设置有调节单元，所述调节单元根据所述烟气在传送过程中受到的阻力控制所述联合风机的输出功率;
[0008]湿法脱硫装置，包括多个浆液循环泵和盛放有浆液的吸收塔，所述浆液循环泵安装于所述吸收塔内，所述吸收塔入口与所述联合风机连接，所述吸收塔入口接收所述联合风机传送的烟气，并通过所述浆液循环泵使浆液在所述吸收塔内循环以对烟气进行脱硫处理；
[0009]烟气排出装置，与所述吸收塔出口连接，排放经脱硫处理后的烟气。
[0010]在其中一个实施例中，包括第一处理模块和第二处理模块，所述第一处理模块和所述第二处理模块均分别与所述锅炉、联合风机和湿法脱硫装置连接；
[0011]所述第一处理模块包括第一检测单元和第一控制单元，当所述浆液循环泵全部停止工作时，所述第一检测单元检测并判断所述吸收塔出口处烟温是否大于第一阈值，若是，所述第一控制单元延时第一时间段后控制所述锅炉跳闸；
[0012]所述第二处理模块包括第二检测单元和第二控制单元，当所述浆液循环泵处于运行状态时，所述第二检测单元检测并判断所述联合风机出口处烟温是否大于第二阈值，若是，所述第二控制单元延时第二时间段后控制所述锅炉跳闸。[0013]在其中一个实施例中，还包括第三处理模块，所述锅炉内设置有供给所述锅炉燃料燃烧所需空气的送风机和位于所述锅炉尾部的空气预热器，所述第三处理模块分别与所述锅炉和所述联合风机连接；
[0014]所述第三处理模块包括第三检测单元和第三控制单元，当所述锅炉跳闸后，所述第三控制单元在延时第三时间段后控制部分所述送风机和部分所述联合风机停止工作，所述第三检测单元检测并判断所述空气预热器入口烟温是否小于第三阈值，若是，所述第三控制单元则控制另一部分所述送风机和另一部分所述联合风机停止工作，且控制所述联合风机动叶及进出口门处于开启状态。
[0015]在其中一个实施例中，包括报警处理模块，与所述浆液循环泵连接，所述报警处理模块包括报警检测单元和报警控制单元，所述报警检测单元检测并判断是否只有一台所述浆液循环泵处于运行状态，若是，所述报警控制单元控制发出报警信号。
[0016]在其中一个实施例中，所述湿法脱硫装置还包括烟气换热器，所述烟气换热器包括烟气降温部件和烟气升温部件，所述烟气降温部件位于所述联合风机与所述吸收塔入口之间，所述烟气升温部件位于所述吸收塔出口与所述烟气排出装置之间，所述烟气换热器与所述报警处理模块连接，所述报警检测单元检测并判断所述烟气换热器的主电机和辅电机是否均停止工作，若是，所述报警控制单元控制发出报警信号。
[0017]上述烟气系统及其控制方法，通过设置联合风机传送烟气，联合风机设置有调节单元，调节单元可根据烟气在传送过程中所受到的阻力控制联合风机的输出功率，以便联合风机提供足够的输送力来克服烟气在传送过程中所受到的阻力。如此，调节对象单一，在出现烟气流量大幅变动、机组负荷变化等恶劣工况时，联合风机能够迅速、准确的提供所需的输送力，以便维持烟气系统压力平衡防止发生爆炸，提高了使用的安全性，且结构简单，成本低。
【专利附图】
【附图说明】
[0018]图1为烟气系统的结构示意图；
[0019]图2为烟气系统控制方法的流程示意图；
[0020]图3为烟气系统控制方法的烟气脱硫处理的流程示意图。
【具体实施方式】
[0021]如图1所示，一种烟气系统，包括与锅炉110连接的静电除尘器120、联合风机130、湿法脱硫装置140和烟气排出装置150。
[0022]静电除尘器120，与锅炉110连接，接收由锅炉110提供的烟气，分离并捕集烟气内的尘粒。其中，锅炉110盛放并燃烧燃料，产生烟气。锅炉110是利用燃料燃烧释放的热能或其他热能加热水或其他工质，以生产规定参数(温度、压力)和品质的蒸汽、热水或其他工质的设备。静电除尘器120是利用强电场使尘粒带电，并在静电场的作用下将尘粒分离、捕集的装置。
[0023]联合风机130，与静电除尘器120连接，传送经除尘处理的烟气，联合风机130设置有调节单元，调节单元根据烟气在传送过程中所受到的阻力控制联合风机130的输出功率。该联合风机130主要克服湿法脱硫装置140的阻力，将烟气传送至吸收塔142，并稳定锅炉110出口压力。
[0024]湿法脱硫装置140，包括多个浆液循环泵和盛放有浆液的吸收塔142，浆液循环泵安装于吸收塔142内，吸收塔142入口与联合风机130连接，吸收塔142入口接收联合风机130传送的烟气，并通过浆液循环泵作用使浆液在吸收塔142内循环以对烟气进行脱硫处理。浆液循环泵可使吸收塔142中的浆液不断循环，从而使烟气中的二氧化硫完全被吸收。
[0025]烟气排出装置150，与所述吸收塔142出口连接，排放经脱硫处理后的烟气。烟气排出装置150可以为烟囱。
[0026]上述烟气系统，静电除尘器120与锅炉110连接，接收由锅炉110提供的烟气，分离并捕集该烟气内的尘粒，经除尘处理的烟气由联合风机130作用传送至吸收塔142，并通过浆液循环泵使浆液在吸收塔142内循环以对烟气进行脱硫处理，经脱硫处理后的烟气再经烟气排出装置150排放至大气。通过设置联合风机130传送烟气，联合风机130设置有调节单元，调节单元根据烟气在传送过程中所受到的阻力控制联合风机130的输出功率，以便联合风机提供足够的输送力来克服烟气在传送过程中所受到的阻力。如此，调节对象单一，在出现烟气流量大幅变动、机组负荷变化等恶劣工况时，联合风机130能够迅速、准确的提供所需的输送力，以便维持烟气系统压力平衡防止发生爆炸，提高了使用的安全性，且结构简单，成本低。
[0027]请参阅图1，在其中一个实施例中，烟气系统包括第一处理模块和第二处理模块，第一处理模块和第二处理模块均分别与锅炉110、联合风机130和湿法脱硫装置140连接。第一处理模块包括第一检测单元和第一控制单元，第一检测单元与第一控制单元连接。具体地，第一检测单元可分别与浆液循环泵和吸收塔142连接，第一控制单元与锅炉110连接。当浆液循环泵全部停止工作时，第一检测单元检测并判断吸收塔142出口处烟温是否大于第一阈值，若是，第一控制单元延时第一时间段后控制锅炉110跳闸。因浆液循环泵全部停止工作时，吸收塔142内的浆液不会在塔内循环流动，吸收塔142内壁不与浆液接触部分的耐温能力降低，通常位于吸收塔142出口处附近，通过控制锅炉110跳闸停止产生烟气，从而进入吸收塔142的烟气量减少，避免因吸收塔142内温度过高而发生爆炸，提高了使用的安全性。其中，延时第一时间段后才控制锅炉110跳闸，以确保吸收塔142出口处烟温确实大于第一阈值的准确性，防止吸收塔142出口处烟温只是瞬间大于第一阈值而导致锅炉110跳闸的现象发生，提高使用的稳定性。第一时间段和第一阈值均可根据吸收塔142耐温强度而设定。具体到本实施例中，第一时间段为15秒,第一阈值为75摄氏度。
[0028]第二处理模块包括第二检测单元和第二控制单元，第二检测单元与第二控制单元连接。具体地，第二检测单元可分别与浆液循环泵和联合风机130连接，第二控制单元可与锅炉110连接。当浆液循环泵处于运行状态时，第二检测单元检测并判断联合风机130出口处烟温是否大于第二阈值，若是，第二控制单元延时第二时间段后控制锅炉110跳闸。因浆液循环泵处于工作状态时，烟气经联合风机130送至吸收塔142内，通过控制锅炉110跳闸停止产生烟气，从而进入吸收塔142的烟气量减少，避免因由联合风机130出口处进入吸收塔142内的烟气烟温过高而导致压力失衡发生爆炸，提高了使用的安全性。其中，延时第二时间段后才控制锅炉110跳闸，其目的与第一时间段相同，在此不再赘述。第二时间段和第二阈值均可根据吸收塔142耐温强度而设定。具体到本实施例中，第二时间段为180秒，第二阈值为190摄氏度。[0029]请参阅图1，在其中一个实施例中，烟气系统还包括第三处理模块，锅炉110内设置有供给锅炉110燃料燃烧所需空气的送风机和位于锅炉110尾部的空气预热器112，第三处理模块分别与锅炉110和联合风机130连接。第三处理模块包括第三检测单元和第三控制单元，第三检测单元与第三控制单元连接。具体地，第三检测单元可与空气预热器连接，第三控制单元可与送风机和联合风机连接。当锅炉110跳闸后，第三控制单元在延时第三时间段后控制部分送风机和部分联合风机130停止工作，第三检测单元检测并判断空气预热器112入口烟温是否小于第三阈值，若是，第三控制单元则控制另一部分送风机和另一部分联合风机130停止工作，且控制联合风机130动叶及进出口门处于开启状态。如此，当锅炉110跳闸后，锅炉110不继续燃烧燃料即停止产生新的烟气，故控制部分送风机和部分联合风机130停止工作，也能保证传送剩余的烟气量且节约电量，当检测到空气预热器112入口烟温小于第三阈值时，此时烟道内的烟气基本处理完毕，控制另一部分送风机和另一部分联合风机130停止工作，且控制联合风机130动叶及进出口门处于开启状态，以保持烟道通畅。根据烟气流量变化控制各送风机和联合风机130的工作状态，保证烟气系统压力平衡，提高了安全性和经济性。其中，第三时间段可根据烟气系统的烟气流量来定。具体到本实施例中，第三时间段为5分钟，第三阈值为205摄氏度。
[0030]请参阅图1，空气预热器112位于锅炉110尾部，利用锅炉110尾部烟气的热量加热燃料燃烧所需空气以提高锅炉110效率。具体到本实施例中，烟气系统的每一锅炉110设置有两个空气预热器112，且静电除尘器120和联合风机130也为两个，一个空气预热器112、一个静电除尘器120和一个联合风机130依次连接，组成两组并联的烟气通道，以保持烟道通畅，烟气系统压力平衡。
[0031]请参阅图1，在其中一个实施例中，烟气系统包括报警处理模块，与浆液循环泵连接，报警处理模块包括报警检测单元和报警控制单元，报警检测单元与报警控制单元连接，报警检测单元检测并判断是否只有一台浆液循环泵处于运行状态，若是，报警控制单元控制发出报警信号。如此，通过设置报警处理模块，在只有一台浆液循环泵处于运行状态时发出报警信号，以提醒工作人员检查设备是否有故障等情况发生，提前预防爆炸等事故，提高了安全性。
[0032]请参阅图1，在其中一个实施例中，湿法脱硫装置140还包括烟气换热器144，烟气换热器144包括烟气降温部件和烟气升温部件，烟气降温部件位于联合风机130和吸收塔142入口之间，烟气升温部件位于吸收塔142出口与烟气排出装置150之间，烟气换热器144与报警处理模块连接，报警检测单元检测并判断烟气换热器144的主电机和辅电机是否均停止工作，若是，报警控制单元控制发出报警信号。
[0033]如此，通过设置烟气换热器144，通过烟气降温部件降低进入吸收塔142的烟气温度，以降低吸收塔142内对防腐的工艺技术要求，通过烟气升温部件将脱硫处理后的净烟气进行加热，使排烟温度达到露点之上，减轻对烟道和烟气排出装置150的腐蚀，便于烟气排放。将烟气换热器144与报警处理模块连接，当烟气换热器144的主电机和辅电机均停止工作时，发出报警信号，以提醒工作人员烟气换热器144出现故障，便于工作人员及时处理，可靠性高。
[0034]如图1和图2所示，一种烟气系统控制方法，包括以下步骤:
[0035]步骤S110，接收烟气，分离并捕集所述烟气内的尘粒。具体地，可通过采用锅炉110，在锅炉110内盛放并燃烧燃料以产生烟气，静电除尘器120与锅炉110连接，接收由锅炉110提供的烟气，分离并捕集烟气内的尘粒。其中，锅炉110是利用燃料燃烧释放的热能或其他热能加热水或其他工质，以生产规定参数(温度、压力)和品质的蒸汽、热水或其他工质的设备。静电除尘器120是利用强电场使尘粒带电，并在静电场的作用下将尘粒分离、捕集的装置。
[0036]步骤S120，传送经除尘处理的烟气，并根据所述烟气在传送过程中受到的阻力控制传送烟气的输送力。具体地，可采用联合风机130传送经除尘处理的烟气，联合风机130设置有调节单元，调节单元根据烟气在传送过程中所受到的阻力控制联合风机130的输出功率，以提供足够的传送烟气所需的输送力。该联合风机130主要克服湿法脱硫装置140的阻力，将烟气传送至吸收塔142，并稳定锅炉110出口压力。
[0037]步骤S130，接收所述烟气，并通过浆液循环泵对烟气进行脱硫处理。具体地，可采用湿法脱硫装置140，该湿法脱硫装置140包括多个浆液循环泵和盛放有浆液的吸收塔142，浆液循环泵安装于吸收塔142内，吸收塔142入口与联合风机130连接，吸收塔142入口接收联合风机130传送的烟气，并通过浆液循环泵使浆液在吸收塔142内循环以对烟气进行脱硫处理。浆液循环泵可使吸收塔142中的浆液不断循环，从而使烟气中的二氧化硫完全被吸收。
[0038]步骤S140，排放经脱硫处理后的烟气。如在吸收塔142出口连接烟气排出装置150，排放经脱硫处理后的烟气。烟气排出装置150可以为烟囱。
[0039]上述烟气系统的控制方法，接收烟气，分离并捕集该烟气内的尘粒，传送经除尘处理的烟气，并根据烟气在传送过程中受到的阻力控制传送烟气的输送力，接收烟气，并通过浆液循环对烟气进行脱硫处理，排放经脱硫处理后的烟气至大气。如此，根据烟气在传送过程中所受到的阻力提供足够的输送力，调节对象单一，以便在出现烟气流量大幅变动、机组负荷变化等恶劣工况时，能够迅速、准确的提供所需的输送力，维持烟气系统压力平衡防止发生爆炸，提高了使用的安全性，成本低。
[0040]请参阅图2，在其中一个实施例中，步骤SllO接收烟气，分离并捕集所述烟气内的尘粒的步骤之后，包括以下步骤:
[0041]步骤S150，当浆液停止循环时，检测并判断烟气脱硫完成处的烟温是否大于第一阈值，若是，延时第一时间段后停止产生烟气。浆液循环可通过浆液循环泵完成，当浆液停止循环，也就是浆液循环泵全部停止工作时，吸收塔142内的浆液不会在塔内循环流动，吸收塔142内壁不与浆液接触部分的耐温能力降低，通常位于吸收塔142出口处附近，烟气脱硫完成处也就是吸收塔出口处，通过停止产生烟气也就是控制锅炉110跳闸，从而进入吸收塔142的烟气量减少，避免因吸收塔142内温度过高而发生爆炸，提高了使用的安全性。其中，延时第一时间段后才停止产生烟气，以确保烟气脱硫完成处烟温确实大于第一阈值的准确性，防止烟气脱硫完成处烟温只是瞬间大于第一阈值的现象发生，提高使用的稳定性。第一时间段和第一阈值均可根据吸收塔142耐温强度而设定。具体到本实施例中，第一时间段为15秒，第一阈值为75摄氏度。
[0042]步骤S160，当浆液处于循环状态时，检测并判断烟气脱硫入口处的烟温是否大于第二阈值，若是，延时第二时间段后停止产生烟气。当浆液处于循环状态时，也就是浆液循环泵处于运行状态时，烟气经联合风机130送至吸收塔142内，通过停止产生烟气也就是控制锅炉110跳闸，从而进入吸收塔142的烟气量减少，避免烟气脱硫入口处也就是联合风机130出口处的烟气烟温过高，而使吸收塔142内温度过高导致压力失衡发生爆炸，提高了使用的安全性。其中，延时第二时间段后才控制锅炉110跳闸，其效果与第一时间段相同，在此不再赘述。第二时间段和第二阈值均可根据吸收塔142耐温强度而设定。具体到本实施例中，第二时间段为180秒，第二阈值为190摄氏度。
[0043]请参阅图2，在其中一个实施例中，步骤S150停止产生烟气之后或者步骤S160停止产生烟气之后，包括以下步骤:
[0044]步骤S170，延时第三时间段后减少传送所述烟气的输送力，检测并判断烟气产生处烟温是否小于第三阈值，若是，控制停止提供传送烟气的输送力，且保持烟气通道通畅。如此，当停止产生烟气后，锅炉110不继续燃烧燃料即停止产生新的烟气，此时减少传送烟气的输送力也就是控制部分送风机和部分联合风机130停止工作，在保证传送剩余的烟气量同时也节约了电量，当检测到烟气产生处烟温小于第三阈值时，此时烟道内的烟气基本处理完毕，控制停止提供传送烟气的输送力，且保持烟气通道通畅，以便保持烟气系统压力平衡。根据烟气流量变化控制传送烟气的输送力，保证烟气系统压力平衡，提高了安全性和经济性。其中，第三时间段可根据烟气系统的烟气流量来定。具体到本实施例中，第三时间段为5分钟，第三阈值为205摄氏度。
[0045]请参阅图3，在其中一个实施例中，步骤S130接收烟气，并通过浆液循环对烟气进行脱硫处理的步骤，具体包括:
[0046]步骤S132，接收所述烟气，并对烟气进行降温处理。通过设置烟气换热器144，烟气换热器144包括烟气降温部件，位于联合风机130和吸收塔142入口之间，通过烟气降温部件降低进入吸收塔142的烟气温度，以降低吸收塔142内对防腐的工艺技术要求。
[0047]步骤S134，循环浆液以对经降温处理的烟气进行脱硫处理。
[0048]步骤S136，升温经脱硫处理的烟气。烟气换热器144包括烟气升温部件，位于吸收塔142出口与烟气排出装置150之间，通过烟气升温部件将脱硫处理后的净烟气进行加热，使排烟温度达到露点之上，减轻对烟道和烟气排出装置150的腐蚀，便于烟气排放。
[0049]请参阅图2，在其中一个实施例中，所述浆液循环对烟气进行脱硫处理具体为通过浆液循环泵循环浆液对烟气进行脱硫处理，步骤S150停止产生烟气之后或者步骤S160停止产生烟气之后，包括以下步骤:
[0050]步骤S180，当浆液循环泵为多台，检测到至少其中一台浆液循环泵处于工作状态，并且所述烟气在脱硫处理之前有进行降温处理，在脱硫处理之后有进行升温处理时，控制产生烟气。在锅炉110跳闸后即停止产生烟气，当故障消除之后若需重新启动锅炉110等设备时，需先对锅炉110进行复位。如此，当满足至少其中一个浆液循环泵处于工作状态，且烟气在脱硫处理之前有进行降温处理，在脱硫处理之后有进行升温处理，也就是控制烟气升降温的烟气换热器144的主电机或者辅电机处于工作状态时，可控制锅炉110复位以继续产生烟气，防止锅炉110复位处于工作状态时，湿法脱硫装置140部分并没有进行工作而导致所产生的烟气不能进行脱硫处理，提高稳定性和可靠性。
[0051]请参阅图2，在其中一个实施例中，步骤S150停止产生烟气之前或者步骤S160停止产生烟气之前，包括以下步骤:
[0052]步骤S143，检测并判断是否只有一台浆液循环泵处于运行状态，若是，发出报警信号。在只有一台浆液循环泵处于运行状态时发出报警信号，以提醒工作人员检查设备是否有故障等情况发生，提前预防爆炸等事故，提高了安全性。
[0053]步骤S145，检测并判断所述烟气是否在脱硫处理之前进行降温处理和在脱硫处理之后进行升温处理，若否，发出报警信号。如此，以提醒工作人员控制烟气升降温的设备是否发生故障，便于工作人员及时处理，可靠性高。
[0054]以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。
【权利要求】
1.一种烟气系统,其特征在于,包括: 与锅炉连接的静电除尘器，接收由所述锅炉提供的烟气，分离并捕集所述烟气内的尘粒; 联合风机，与所述静电除尘器连接，传送经除尘处理的烟气，所述联合风机设置有调节单元，所述调节单元根据所述烟气在传送过程中受到的阻力控制所述联合风机的输出功率； 湿法脱硫装置，包括多个浆液循环泵和盛放有浆液的吸收塔，所述浆液循环泵安装于所述吸收塔内，所述吸收塔入口与所述联合风机连接，所述吸收塔入口接收所述联合风机传送的烟气，并通过所述浆液循环泵使浆液在所述吸收塔内循环以对烟气进行脱硫处理；烟气排出装置，与所述吸收塔出口连接，排放经脱硫处理后的烟气。
2.根据权利要求1所述的烟气系统，其特征在于，所述湿法脱硫装置还包括烟气换热器，所述烟气换热器包括烟气降温部件和烟气升温部件，所述烟气降温部件位于所述联合风机与所述吸收塔入口之间，所述烟气升温部件位于所述吸收塔出口与所述烟气排出装置之间。
【文档编号】F04D27/00GK203764125SQ201320550851
【公开日】2014年8月13日 申请日期:2013年9月5日 优先权日:2013年9月5日
【发明者】欧卫海, 刘宇穗, 杨桂, 李煜东, 张治中, 李伟科, 王晓雄, 陈晓锋, 裴顺 申请人:中国能源建设集团广东省电力设计研究院